Környezeti elemek védelme II. Talajvédelem

Átírás

1 Globális környezeti problémák és fenntartható fejlődés modul Gazdálkodási modul Gazdaságtudományi ismeretek I. Közgazdasá Környezeti elemek védelme II. Talajvédelem KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

2 A talaj és víz kapcsolata 9. Lecke

3 A talaj és víz kapcsolata, vízformák a talajban A különféle szemcsefrakciókból álló talajszövet hézagait víz és levegő töltheti ki. Kétfázisú a talaj, ha a pórustérből a víz kiszorítja a levegőt. A vízben elnyelt nagymennyiségű levegőt ilyenkor nem vesszük figyelembe, pedig az oldott oxigén hosszabb ideig képes lehet biztosítani a gyökerek normális működését. Háromfázisú a talaj, ha abban víz és levegő külön pórusterekben helyezkedik el.

4 Kétfázisú talaj Leggyakrabban a téli-tavaszi hóolvadások idején áll elő ez az állapot, amely országosan akár ezer ha elöntött területet is jelenthet. Előidézhetik azonban tartós esőzések is, pl. a Medárd utáni időszakokban. Belvíz: a talajvíz megemelkedik és megjelenik a talaj felszínén. A kétfázisú talaj hosszasan nem marad fenn, hisz a talajvíz a mélyebb rétegek felé szivárog, helyét pedig levegő foglalja el.

5 Kétfázisú talaj A kétfázisú talaj szerkezet nélküli, eliszapolódik, ezért a tartó vízborítás az erre specializálódott mocsári növények számára alkalmas élőhely. A legtöbb szárazföldi növény, csak viszonylag rövid ideig képes elviselni a vízborítás okozta anaerob körülményeket. A növények először sárgulással jelzik az Oxigén hiányát, tartós vízborítás (2-4 hét) alatt azonban a legtöbb szárazföldi növény légzésében zavarok állnak be, ami végső esetben a növények pusztulásához vezet.

6 Gravitációs víz Egy átmenetileg kétfázisúvá vált vízzel telített talajból kiindulva, a vízmolekuláknak a talajszemcsékhez és kolloidokhoz való kötődése nem azonos. Az adhéziós erők mindig erősebben hatnak a kötőfelületekkel közvetlenül érintkező vízmolekulák és vízréteg esetében, mint a távolabbi vízrétegeknél. Amikor a talajvíz tükre fokozatosan lesüllyed, lehetővé teszi a levegő behatolását a talaj pórustereinek bizonyos részeibe. A legkisebb erőkkel kötött vízmolekulák a legnagyobb pórusokból a gravitáció hatására a víztükörrel együtt lefelé mozognak. Ezeknek a vízmolekuláknak az összessége az úgynevezett gravitációs víz.

7 Szántóföldi vízkapacitás Laboratóriumi körülmények között vízzel telített ismert tömegű talajmintát szívófelületre helyeznek, majd 2-5 órás leszívás után annak tömegét újra mérik. A leszivárgott víz a gravitációs víz arányát mutatja. A talaj ilyenkor már háromfázisúvá vált, de a minta víztartalma még bőséges. Ezt az állapotot Szántóföldi vízkapacitásig telített talajnedvesség állapotnak nevezzük (SZVK = 100%). Az elnevezés arra utal, hogy a kedvezőtlen levegőtlen talajviszonyok megszűntek, tehát a növények számára rendelkezésre áll már a gyökérlégzéshez szükséges levegő is, tehát optimális a talajállapot. A pórustér Víz : Levegő aránya ilyenkor átlagosan 70 : 30

8 Diszponibilis, vagy mobilizálható víz A kiinduló SZVK = 100% készlet több tényező hatására csökkenhet. Ezek, a talaj párolgása (Evaporáció, E), a növények párologtatása (Transzspiráció, T), a kettő összege az Evapo-transzspiráció (ET). Lejtős területeken azonban az oldalirányú elszivárgás is számottevő lehet. A növények által a talajból felvehető teljes vízkészletet idegen kifejezéssel Diszponibilis víznek (DV%) nevezzük. Ennek felső határa a Szántóföldi Vízkapacitással jelölt nedvességtartalom.

9 Holtvíz (Hv%) A Diszponibilis víz (DV%) felső határát a SZVK nedvességállapot mutatja. Van azonban a DVnek alsó határa is, amit a Holtvíztartalom (Hv%) jelez. A Holtvíztartalom a növények számára felvehetetlen, az adhézióval legerősebben kötött víztartalom jelzője. Valójában a növények hervadáspontja jelzi azt a pillanatot, amikor a talajból kiürült a Diszponibilis víztartalom, vagyis a Holtvíztartalom maradt már csak a talajban.

10 Higroszkópos víz (Hy%) A Diszponibilis víz kiürülése után a vízkészlet már nem csökken jelentősen a párolgás (E) következtében. Ennek oka, hogy a talaj víztartalma dinamikus egyensúlyt tart fenn az őt körülvevő légkör páratartalmával. Laboratóriumi körülmények között a talaj teljesen kiszárítható (24 óra, 105 C), s ha ilyenkor azonnal megmérjük annak tömegét, akkor a légkörből felvehető vízhányadot a tömeg növekedéséből meg lehet határozni. A légkörből megkötött vízhányadot Higroszkópos víznek (Hy%) nevezzük. A talaj kolloidtartalmától függően jelentős különbségek alakulhatnak ki. Az agyagos talajok mindig több vizet képesek megkötni, mint a váztalajok.

11 Talajvíz, kapilláris víz A Kárpát-medence legfelső vízzáró rétege felett összegyűlő vizet Talajvíznek nevezzük. A talajvíz egy vékony agyagréteg felett gyűlik össze, ezen keresztül egy része folyamatosan a mélyebb rétegek felé szivárog (Gravitációs víz), bizonyos hányada a kapilláris vízemeléssel felemelkedik (Kapilláris víz) a vízzel kevésbé ellátott magasabb talajrétegek felé. Forrás: Stefanovics P. Talajtan

12 A talajok vízformáinak kapcsolatrendszere 100% % Kétfázisú, vízzel telített talaj GV (%) Gravitációs víz Szántóföldi vízkapacitásig telített talaj SZVK (%) 10-70% Diszponibilis víztartalom DV (%) 7-10% 100% Holtvíz tartalomig kiszáradt talaj Holtvíz HV (%) Száraz talaj Higroszkópos víz Hy (%) Kapilláris víz Talajvíz Burucs Z. 2007

13 Egyéb vízformák a talajban A vízben bővelkedő talajok pórusaiban rekedt kisebb víztestek (vízcseppek) alkotják a pórusszeglet vizet. A talajmorzsák felületén szemmel látható hártyaszerű vizek a hártyavizek. A talaj pórusaiban a talajnedvességgel dinamikus egyensúlyt tartó párás levegő, vagy gőz fázisú víz található.

14 Mélységi vizek A Föld szilárd kérge különféle mélységi vizeket rejt: Rétegvizek: vízzáró réteggel elhatárolt víztartó porózus közegekben elhelyezkedő nagyon változatos minőségű ásvány-, gyógy- és termálvizek. Karszt vizek: karsztosodó mész és dolomit kőzetek repedéseiben és járataiban elhelyezkedő és mozgó vizek. Parti szűrésű vizek: nagyobb folyók kavicságyában nagymennyiségű víz mozog a folyó vízével szoros kapcsolatot tartva. Artézi vizek: nyomás alatti rétegvizek, melyek fúrt artézi kutakon keresztül jutnak a felszínre.

15 Kérdések a leckéhez Szántóföldi vízkapacitás Holtvíz Kapilláris víz

16 KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET!